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リチウム電池とその安全性についての真実
スマートフォン、モバイル機器、電気自動車など、最新の機器のほとんどはリチウム電池で駆動されています。リチウム電池の安全性について懸念がありますが、これらの電池は本質的に危険ではありません。技術の進歩と厳格な安全基準により、リチウム電池のリスクは大幅に減少しました。さらに、リチウム電池の種類によって安全性のリスクは大きく異なります。リチウム電池は私たちの生活に欠かせないものとなっているため、存在する安全対策とイノベーションを理解することは誤解を払拭し、全体的な安全性に対する意識を高めるのに役立ちます。この記事では、これらの種類の電池と、リチウム電池が信頼性の高い安全なエネルギー源であり続けることを保証する方法について説明します。
一般的な安全上の問題
消費者は一般に、リチウム電池には制御不能、過熱、発火または爆発、過充電、物理的損傷、製造欠陥などのさまざまなリスクがあると考えています。また、過充電や過放電は故障のリスクを高めるなどの悪影響を与える可能性もあります。リチウム電池のユーザーは、不適切な取り扱いや保管が、特に特定の化学的性質を持つリチウム電池の場合、これらのリスクを悪化させる可能性があることを懸念しているため、適切な使用法と安全性のガイドラインに従うことが重要です。
1.一般的なリチウム電池の種類
リチウム電池については、すべてのリチウム電池が熱暴走の影響を受けやすいわけではないという誤解があるので、それを解消する必要があります。まず最初に理解すべきことは、リチウム電池はさまざまな化学組成を使用しており、これらの組成に基づいて 4 つのカテゴリに分類できるということです。
コバルト酸リチウム (LiCoO2)
LiCoO2 は、比エネルギーが高いため、携帯電話、ラップトップ、デジタル カメラによく使われています。バッテリーのアノードとカソードはグラファイトカーボンと酸化コバルトでできています。正極は層状構造をしており、放電時にはリチウムイオンが負極から正極に移動し、充電時には流れの方向が逆転します。
コバルト酸リチウムは高い比エネルギーに優れていますが、出力特性、安全性、サイクル寿命の点では平均的な性能しか提供できず、完全に充電すると熱暴走を起こしやすくなります。
リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物 (LiNiMnCoO2 または LMO)
ニッケル・マンガン・コバルト (LMO) はニッケルとマンガンの組み合わせであり、サイクル寿命は通常 500 ～ 800 回にすぎません。
ニッケルは比エネルギーが高いことで知られていますが、安定性が低いことが知られています。マンガンスピネル構造は、低い内部抵抗と低い比エネルギーを達成できます。 LMO は、電動工具、電動自転車、その他の電動システムの第一の選択肢です。 熱暴走しやすい。
リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（Li-NCAまたはNCA）
NCA は混合金属酸化物のグループです。それは、リチウム、ニッケル、コバルト、アルミニウムという化学元素の陽イオンで構成されています。 NCA は、正極 (つまり、バッテリーが放電しているときのカソード) の活物質として使用されます。電気自動車によく見られますが、熱暴走を起こしやすいです。
2.バッテリーマネジメントシステム(BMS)
バッテリー管理システム ( BMS ) リチウム電池の電圧、電流、温度を監視し、電池が安全な範囲内で動作していることを確認します。
次の 6 つの主要な安全機能を提供します。
• 充電保護
• 放電保護
• 温度保護
• 過電流保護
• イコライゼーション保護
• 短絡保護
3.セキュリティ認証
• UN/DOT 38.3: 8 つの輸送危険テスト
• UL2580 : 北米での自動車用リチウムイオン電池の試験 ( フォークリフト )
• UL1642 : 電子製品の電源に使用されるリチウムイオン電池の安全性テスト
• UL 2771 : 小型電気自動車のリチウムイオン電池の安全性のテスト (例: ゴルフカート 、LEV、芝刈り機、スクーター、オートバイ、乗用車 フロアマシン )
• IEC 62133 : 国際電気標準会議の化学的および電気的危険性試験
• IEC 60068 : 環境試験
• IEC61000 : 電磁両立性 (EMC)
• IEC 61683 ：太陽光発電システム用パワーコンディショナーの効率試験
• IEC 62477 : パワーエレクトロニクス変換システム (PECS) など UPS 、PDS、 ESS 。
• IEC 62619 : 産業用機器 (無人搬送車、フォークリフト、鉄道、船舶など) および電子機器のリチウムイオン電池の安全性テスト
• PICC : 中国寿保グループの BSLBATT 製品は、最大で次の保険補償を提供します。 300W
LiFePO4 の安全性は証明されていますが、BSL はバッテリーと財産の安全性を確保するために上記の認証をすべて提供しています。電池の化学的性質、BMS、規制と規格に加えて、保護ケース、新しい製造技術、安全な充電手順など、いくつかの進歩により、リチウム電池は安全かつ普及しました。リチウム電池に関する質問や懸念がある場合は、BSLBATT の技術専門家にお問い合わせください。